PENGOLAHAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DAN KOPI ROBUSTA (Coffea robusta) BUBUK DENGAN PENAMBAHAN
BERAS HITAM (Oryza sativa L. indica)
LAPORAN PENELITIAN
RIO SUDARTA 13 22 060 084
PROGRAM STUDI AGROINDUSTRI SARJANA TERAPAN JURUSAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL
POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PANGKEP
2017
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Pengolahan Kopi Arabika dan Kopi Robusta Bubuk dengan Penambahan Beras Hitam” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah dituliskan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari tugas akhir saya kepada Politeknik Pertanian Negeri Pangkep.
Pangkep, Juli 2017
Rio Sudarta 13 22 060 084
PENGOLAHAN KOPI ARABIKA (Coffea arabica) DAN KOPI ROBUSTA (Coffea robusta) BUBUK DENGAN PENAMBAHAN
BERAS HITAM (Oryza sativa L. indica)
RIO SUDARTA
SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan
pada
Program Studi Agroindustri
PROGRAM STUDI AGROINDUSTRI SARJANA TERAPAN JURUSAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN
POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PANGKEP
2017
RIO SUDARTA (13 22 060 084). Pengolahan Kopi Arabika dan Kopi Robusta Bubuk dengan Penambahan Beras Hitam, dibawah bimbingan SITTI NURMIAH dan ERNAWATI JASSIN.
RINGKASAN
Pengolahan kopi beras hitam dengan menggunakan dua verietas kopi yang berbeda yaitu kopi arabika dan kopi robusta dengan penambahan beras hitam serta persentasi pencampuran yang berbeda-beda. Adapun persentasi pencampuran yang dilakukan yaitu : 50% dan 50%, 40% dan 60%, 30% dan 70%, 20% dan 80%.
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan kopi yang bukan hanya mengandung kafein yang dibutuhkan sebagian orang namun juga mengandung kadar antioksidan tinggi yang sangat dibutuhkan oleh semua orang untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Dan yang paling terpenting adalah untuk diversifikasi olahan dari kedua varietas kopi dan beras hitam.
Penelitian ini dilakukan dengan pengolahan data menggunakan program SPSS Versi 16.0, dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL), pola factorial terdiri dari (A), (A1= Kopi Arabika, A2 = Kopi Robusta), dan persentasi pencampuran beras hitam (B), (B1 = 50%, B2 = 40%, B3 = 30%, B3 = 20%). Parameter yang diamati yaitu, kadar air, kadar kafein, kadar karbohidrat, kadar antioksidan dan nilai organoleptik (Warna, Rasa, Aroma, Tekstur Bubuk dan Tingkat Kesukaan Keseluruhan).
Hasil penelitian pada pengolahan kopi arabika dan kopi robusta bubuk dengan penambahan beras hitam dengan hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa persentasi pencampuran kopi dan beras hitam yang berbeda memberikan hasil yang beragam pada Kadar Air, Kadar Kafein, Kadar Karbohidrat dan Kadar Antioksidan serta penilaian terbaik pada uji organoleptik pada minuman kopi diterima baik oleh masyarakat.
Kata kunci : Beras Hitam, Kopi, Kopi Arabika, Kopi Robusta
RIO SUDARTA (13 22 060 084). “Processing of Arabica Coffee and Robusta Coffee Powder with The Addition of Black Rice” supervised by SITTI NURMIAH and ERNAWATI JASSIN.
SUMMARY
Processing of black rice coffee using two different coffee verieties of arabica coffee and robusta coffee with the addition of black rice and different mixing percentages. The mixing percentage was done: 50% and 50%, 40% and 60%, 30%
and 70%, 20% and 80%.
The purpose of this study was to produce coffee that not only contains caffeine that some people need but also contains high levels of antioxidants that are needed by everyone to boost the immune system. And the most important is to diversify the preparations of both varieties of coffee and black rice.
This research was conducted by processing data using SPSS Version 16.0, with Completely Randomized Design (CRD), factorial pattern consisted of (A), (A1 = Arabica Coffee, A2 = Robusta Coffee), and mixed percentage of black rice (B), ( B1
= 50%, B2 = 40%, B3 = 30%, B4 = 20%). Parameters observed were water content, caffeine content, carbohydrate levels, antioxidant levels and organoleptic values (Color, Flavor, Aroma, Powder Texture and Overall Entire Level).
The results of this study on the processing of arabica coffee and robusta coffee powder with the addition of black rice was obtained showed that the percentage of mixing of coffee and black rice different results vary in Water Content, Caffeine Level, Carbohydrate Level and Antioxidant Level and the best assessment on organoleptic test The coffee drink is well received by the community.
Keywords: Black Rice,Coffea, Arabica Coffee, Robusta Coffee
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhit ini tepat waktu.
Skripsi ini dibuat berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan pada Praktek Kerja Magang Industri (PKMI) Mahasiswa di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Malang, Jawa Timur yang berlangsung mulai tanggal 18 Januari sampai 14 April 2016. Penulis mengucapkan terima kasih kepada ibunda Bertha, ayahanda Darma yang dengan penuh ketulusan dan kasih sayang selama ini telah membimbing serta senantiasa memberikan dukungan moral dan moril kepada penulis yang tak ternilai apapun. Tak lupa juga seluruh keluarga, serta teman-teman dan sahabat yang selama ini memberi motivasinya untuk penyelesaian skripsi ini. Serta berbagai pihak- pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini. Melalui kesempatan ini, penulis juga mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Sitti Nurmiah, M.Si selaku pembimbing I dan ibu Ernawati Jassin, S.Si.,M.Si selaku pembimbing II.
2. Bapak Kepala Laboratorium Pascapanen beserta staf Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Sri Harwanti selaku pembimbing lapangan.
4. Bapak direktur Politeknik Pertanian Negeri Pangkep beserta staf dan jajarannya.
5. Seluruh staf Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan dan Program Studi Agroindustri.
6. Rekan-rekan jurusan agroindustri serta teman-teman seperjuangan.
7. Sahabat seperjuangan Praktek Kerja Magang Industri (PKMI) Mahasiswa di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jawa Timur, Sinar dan Sri
Mustika senantiasa menemani dalam suka dan duka dalam menyelesaikan magang industri dan penelitian.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan.
Karenanya, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhirnya penulis mengucapkan banyak terima kasih, semoga dapat bermanfaat bagi kita semua.
Sekian dan terima kasih.
Pangkep, Agustus 2017
Penulis
DAFTAR ISI
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR i
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI iv
SUMMARY v
ABSTRAK vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR LAMPIRAN xiii
I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Tujuan 3
1.4 Manfaat 4
II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Beras Hitam 5
2.2 Kopi Robusta 11
2.3 Kopi Arabika 17
2.4 Pengolahan Kopi dan Beras Hitam 21
2.5 Kopi Beras Hitam 25
III METODOLOGI 26
3.1 Waktu Dan Tempat 26
3.2 Alat dan Bahan 26
3.3 Sumber Bahan Baku 26
3.4 Metode Penelitian 26
1 Penelitian pendahuluan 26
2 Pengamatan Fisik Utuh Kopi Dan Beras Hitam 27
3 Penentuan Metode dan Suhu Penyangraian 27
4 Penelitian Utama 27
5 Penimbangan Sampel Beras Hitam dan Kopi 27
6 Perlakuan Pencampuran 28
7 Diagram Alir Pengolahan Kopi Beras Hitam 28
8 Perlakuan Penelitian 29
9 Parameter Pengamatan 30
IV HASIL DAN PEMBAHASAN 33
4.1 Penelitian Pendahuluan 33
4.2 Penelitian Utama 33
4.3 Rendemen Berat Kopi Pada Setiap Proses 34
4.4 Parameter Pengamatan 35
4.4.1 Kadar air 35
4.4.2 Kadar kafein 37
4.4.3 Kadar karbohidrat 39
4.4.4 Kadar antioksidan 40
4.4.5 Uji Organoleptik 42
5.1 Warna 42
5.2 Aroma 43
5.3 Rasa 44
5.4 Tekstur 44
5.5 Tingkat kesukaan keseluruhan 45
V PENUTUP 47
5.1 Kesimpulan 47
5.2 Saran 47
DAFTAR PUSTAKA 48
LAMPIRAN 51
RIWAYAT HIDUP 68
DAFTAR TABEL
Tabel Teks Halaman
2.1 Kandungan Beras Hitam 7
2.2 Komposisi Kimia Dari Biji Dan Bubuk Kopi Robusta 14
2.3 Komposisi Kimia Kopi Arabika 22
4.1 Rendemen Berat Kopi Pada Tiap Proses 36
DAFTAR GAMBAR
Gambar Teks Halaman
1.1 Padi Beras Hitam 6
1.2 Biji Beras Hitam 6
2.1 Buah Kopi Robusta 13
2.2 Penampang melintang Buah Kopi 13
2.3 Biji Kopi Robusta 13
2.4 Coffea Flowers 20
2.5 Coffea Fruits 20 2.6 Buah Kopi Arabika Yang Telah Matang 22
4.1 Grafik Uji Kadar Air 38
4.2 Grafik Uji Kafein 39
4.3 Grafik Uji Karbohidrat 41
4.4 Grafik Uji Antioksidan 42
4.5 Grafik Uji Organoleptik Warna 44
4.6 Grafik Uji Organoleptik Aroma 45
4.7 Grafik Uji Organoleptik Rasa 46 4.8 Grafik Uji Organoleptik Kesukaan Secara Keseleruhan 47
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Teks Halaman
1 Proses Pengolahan Beras Hitam 52
2 Data Hasil Pengujian Kadar Air, Karbohidrat, Kafein, Antioksidan 58
3 Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Air 60
4 Hasil Uji Tukey Kadar Air 60
5 Hasil Analisa Sidik Ragam Kafein 61
6 Hasil Uji Tukey Kafein 61
7 Hasil Analisa Sidik Ragam Karbohidrat 62
8 Hasil Uji Tukey Karbohidrat 62
9 Hasil Analisia Sidik Ragam Antioksidan 63
10 Hasil Uji Tukey Antioksidan 63
11 Uji Organoleptik (Warna ) 64 12 Uji Organoleptik ( Rasa ) 65
13 Uji Organoleptik ( Tekstur Bubuk ) 66
14 Uji Organoleptik ( Aroma ) 67
15 Uji Organoleptik ( Tingkat Kesukaan Keseluruhan ) 68
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman pangan penting dan utama di Indonesia dan beberapa negara lainnya. Kebutuhan akan beras untuk memenuhi kebutuhan pangan penduduk selalu meningkat dari tahun ke tahun sejalan dengan pertambahan jumlah penduduk dunia dan upaya perbaikan gizi masyarakat serta terjadinya perubahan kebiasaan yang sebelumnya makanan utama bukan beras beralih ke beras. Untuk mengantisipasi dan upaya memenuhi kebutuhan akan beras tersebut maka pemerintah telah melakukan banyak usaha untuk meningkatkan produksi padi nasional baik secara kuantitatif maupun kualitatif (Toekidjo, 1992).
Beras merupakan bahan makanan pokok yang sangat penting di dunia termasuk di Indonesia. Indonesia adalah salah satu negara dengan konsumsi beras tertinggi di dunia. Hal ini disebabkan oleh karena beras telah menjadi budaya yang tidak dapat dipisahkan dari penduduk Indonesia. Menurut Badan Pusat Statistik (BPS) konsumsi beras penduduk Indonesia setiap tahunnya berfluktuasi, namun tetap berada pada posisi yang paling tinggi. Sampai pada tahun 2011 konsumsi beras di Indonesia mencapai 102,87 ton setiap tahun (Survei Sosial Ekonomi Nasional (SUSENAS), BPS ).
Beras yang umumnya dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia adalah beras putih, beras merah, dan beras hitam. Namun, beras yang paling banyak dikonsumsi adalah beras putih. Beras yang berwarna memiliki tekstur yang keras dibandingkan beras putih. Oleh karena itu, hanya sedikit masyarakat Indonesia yang mengonsumsi beras yang berwarna. Beras berwarna memiliki pigmen atau zat warna yang termasuk flafonoid yang disebut antosionin. Antosianin bersifat sebagai antioksidan yang berefek positif bagi kesehatan. Antioksidan merupakan senyawa yang mempunyai struktur molekul yang memberikan elektronnya secara Cuma-Cuma kepada molekul radikal bebas. Senyawa ini yang banyak terdapat dalam beras hitam.
Beras Hitam merupakan tanaman pangan yang berasal dari family Graminae.
Sesuai dengan namanya, beras ini memiliki ciri khas yaitu warna bulir beras (karnel)
ungu pekat hingga mendekati hitam. Masyarakat lebih mengenal ketan hitam dibandingkan beras hitam. Meskipun warnanya sama-sama hitam, beras hitam dengan ketan hitam memiliki perbedaan. Jika beras hitam dipotong melintang akan terlihat terlihat beras yang berwarna jernih dan jika dimasak akan sedikit pera dibandingkan beras biasa. Sedangkan ketan hitam jika dipotong melintang akan terlihat warnanya putih susu pada beras tersebut, dan jika dimasak akan lengket seperti ketan (Maspary 2014).
Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa senyawa alami dalam makanan berperan penting dalam pencegahan berbagai penyakit kronis. Beberapa bukti menunjukkan bahwa antosionin sebagai antioksidan yang mempunyai efek protektif terhadap peradangan, aterokslerosis, karsinoma dan diabetes. Antosianin merupakan pigmen alami yang termasuk golongan flavonoid yang bertanggungjawab terhadap warna merah, ungu, dan biru pada bahan makanan. Antosianin utama dalam beras hitam adalah cyanidin-3-glucoside (C3G) yang merupakan sumber antosianin penting di Asia. Selain itu, beras hitam mengandung fitokimia aktif seperti tokoferol, tokotrienol, oryzanols, vitamin B kompleks, dan senyawa fenolik (Sutharut J dan Sudarat J, 2012).
Secara internasional terdapat peningkatan perhatian pada potensi kesehatan pangan, terutama pada perhatian makanan dan minuman yang tidak hanya berfungsi untuk mensuplai zat-zat gizi, tetai juga mengandung bahan yang diperkirakan atau lebih terbukti dapat meningkatkan status kesehatan dan mencegah timbulnya penyakit tertentu (Muchtadi, 2012). Makanan (pangan) fungsinal adalah pangan yang selain bergizi juga mempunyai pengaruh positif terhadap kesehatan seseorang (Muchtadi dan Hanny, 1996). Meskipun diharapkan memberi manfaat bagi kesehatan, makanan fungsional tidak dianggap sebagai obat, melainkan dikategorikan tetap sebagai makanan. Oleh karena itu, makanan fungsional sebaiknya dikonsumsi sebagai layaknya makanan sehari-hari, bentuknya dapat berupa makanan atau minuman (Fardiaz, 1997; Hilliam, 2000).
Beras hitam adalah salah satu jenis beras yang mulai populer dan mulai dikonsumsi sebagai pangan fungsional karena manfaatnya dalam kesehatan. Beras
hitam berkhasiat meningkatkan daya tahan tubuh terhadap penyakit, memperbaiki kerusakan sel hati (hepatitis dan sirosis), mencegah gangguan fungsi ginjal, mencegah kanker atau tumor, memperlambat penuaan, mencegah anemia, membersihkan kolesterol dalam darah, dan sebagai antioksidan (Suardi dan Ridwan, 2009).
Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat spesies oksigen reaktif, spesies nitrogen, dan radikal bebas lainnya sehingga mampu mencegah penyakit-penyakit degeneratif seperti kardiovaskular, kanker dan penuaan. Senyawa antioksidan merupakan substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas terhadap sel normal, protein dan lemak. Senyawa ini memiliki struktur molekul yang dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu sama sekali fungsinya dan dapat memutus reaksi berantai (Halliwel and Gutteridge, 2000). Oleh karena itu, melalui penelitian ini kami akan menambahkan beras hitam kedalam proses pembuatan kopi bubuk agar minuan kopi yang dihasilkan tidak hanya mengandung kafein tetapi juga dapat memberikan manfaat sebagai antioksidan yang tinggi karena adanya penambahan beras hitam.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, dapat ditetapkan rumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana proses pengolahan kopi beras hitam?
2. Bagaimana persentase beras hitam yang ditambahkan pada proses pengolahan kopi arabika dan kopi robusta bubuk?
3. Bagaimana kandungan antioksidan, kafein serta aroma dari kopi beras hitam?
1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah, maka dapat ditetapkan tujuan sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui proses pengolahan kopi beras hitam.
2. Untuk mengetahui persentasi penambahan beras hitam dalam pembuatan kopi arabika dan kopi robusta bubuk.
3. Untuk mengetahui kandungan antioksidan, kafein serta aroma dari kopi beras hitam
1.4 Manfaat
Adapun manfaat diadakannya penelitian ini adalah :
Untuk memanfaatkan varietas lokal yang ada di setiap daerah agar dapat bermanfaat sebagaimana mestinya serta penambahan diversifikasi olahan baru dari beras hitam serta kopi arabika dan kopi robusta.
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beras Hitam (Oryza sativa. L indica)
Beras hitam yang juga dikenal sebagai beras ungu termasuk kedalam spesies Oryza sativa L. Beras hitam mengandung nilai nutrisi yang sangat tinggi, antara lain adalah protein, vitamin, mineral, air dan antioksidan yaitu antosionin (Vaughan et al, 2008). Beras hitam merupakan varietas lokal yang mengandung pigmen (terutama antosianin) paling baik, berbeda dengan beras putih atau beras warna lain. Beras hitam memiliki rasa dan aroma yang baik dengan penampilan yang spesifik dan unik.
Bila dimasak, nasi beras hitam warnanya menjadi pekat dengan rasa dan aroma yang menggugah selera makan (Suardi dan Ridwan, 2009). Beras hitam dikenal masyarakat dengan nama berbeda-beda. Penduduk di Solo mengenal beras ini dengan nama Beras Wulung, sedangkan di Cibeusi, Jawa Barat lebih dikenal dengan beras Gadog, di Sleman dikenal dengan beras Cempo Ireng atau beras Jlitheng, dan di Bantul dikenal dengan beras Melik (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2010).
a. Klasifikasi Beras Hitam (Oryza sativa L. indica) Adapun klasifikasi ilmiah dari beras hitam antara lain :
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta
Super Divisi : Spermatophyta
Divisi : Magnoliophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledonae
Subkelas : Commelidinae
Ordo : Glumiflorae
Family : Poaceae/Gramineae
Subfamily : Oryzoideae
Suku : Oryzae
Genus : Oryza
Spesies : Oryza sativa L
Subspecies : Japonica/indica (Vaughan et al.,2008)
Gambar 1.1. Padi beras hitam Gambar 1.2. Biji beras hitam
b. Kandungan Beras Hitam
Sebagaimana jenis lainnya, bagian terbesar dari beras hitam didominasi oleh pati, sekitar 80-85%. Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat, yaitu : (Suardi dan Ridwan, 2009).
- Amilosa, pati dengan struktur tidak bercabang
- Amilopektin, pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket.
Perbandingan komposisi kedua golongan pati ini sangat menentukan warna dari beras, apakah transparan atau tidak. Ketan hampir sepenuhnya didominasi oleh amilopektin sehingga sangat lekat, sementara beras memiliki kandungan amilosa melebihi 20% (Suardi dan Ridwan, 2009). Maka dari itu beras tidak hanya berfungsi sebagai bahan makanan pokok tetapi juga berfungsi sebagai pangan fungsional yang memiliki komponen aktif yang berguna bagi kesehatan. Jenis beras yang dapat digunakan sebagai bahan pangan fungsional adalah beras hitam. Jenis beras ini mengandung karbohidrat, lemak, protein serat dan mineral juga mengandung antioksidan dan banyak dikonsumsi sebagai makanan sehat di China dan negara Asia Timur lainnya.
Tabel. 2.1 Kandungan beras hitam (Zawaistowski et al.,2009).
No Unsur Kadar gr/100gr
1 Protein 17
2 Lemak 15
3 Karbohidrat 57.7
4 Fiber 9.7
5 Antosianin 31.3
6 Cyanidin-3-glucoside 97.9
7 peonidin-3-glucoside 2.1
Sumber : Zawaistowski et al.,2009
Beras hitam memiliki antioksidan tinggi yaitu antosianin yang merupakan senyawa fenol golongan flavonoid. Jenis anitoksidan yang terdapat di beras hitam adalah golongan Cyanidin-3-glucoside dan Peonidin-3-glucoside. Antosianin merupakan senyawa fenol alami yang memberi warna atau pigmen pada buah dan sayuran termasuk pada beras hitam (Zawaistowski et al.,2009).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Ratnaningsih (2010) tentang potensi beras hitam sebagai sumber antosianin didapatkan bahwa kandungan antosianin didapatkan bahwa kandungan antosianin pada beras hitam adalah sekitar 159,31- 359,51 mg/100 gram.
Berdasarkan hasil analisis laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, didapatkan bahwa ekstrak beras hitam bagian endosperma dan embrio mengandung antosianin sebanyak 2.309,14 mg/100 gram, senyawa fenol sebanyak 6,42% b/b GAE (Gallic acid equivalent) dengan kapasitas antioksidan 1.336,37 ppm GAEAC (Gallic acid equivalent antioxidant capacity) dan IC 50%
1,33 mg/ml serta vitamin C sebanyak 6.769,23 mg/100 gram (Dianasari, 2014).
Beras merupakan makanan pokok yang dikonsumsi oleh lebih dari setengah populasi dunia. Pigmen warna yang terletak dilapisan luar padi atau aleuron dari beras hitam telah dilaporkan mengandung campuran senyawa antosianin yang
termasuk dalam kelas flavonoid. Senyawa fenolik juga termasuk didalamnya.
Kandungan zat antioksidan yaitu polifenol pada beras jua dipengaruhi oleh genotype.
Sistem tubuh memiliki pertahanan alami terhadap resiko radikal bebas yang meminimalkan pengaruh radikal bebas melalui peran dari enzim antioksidan. Namun aktivitas enzim-enzim akan cenderung menurun sesuai dengan bertambahnya usia, karena peningkatan tekanan psikologis dan pola makan yang tidak seimbang.
c. Manfaat Beras Hitam
Beras hitam memiliki manfaat yang sangat berguna bagi manusia, adapun manfaat dari beras hitam yaitu sebagai berikut :
1. Kandungan Antioksidan Tinggi
Beras hitam tinggi akan kandungan antocyanin. Kandungan antocyanin dalam beras hitam merupakan yang tertinggi dibandingkan varietas beras lainnya. Bahkan, menurut Zhimin Xu, profesor tekonologi pangan di Louisiana State University, dilansir dari Live Strong, satu sendok makan nasi hitam mengandung antioksidan, serat, dan vitamin E yang jauh lebih tinggi daripada blueberry dalam jumlah sama.
Sebagai perbandingan, blueberry menduduki peringkat nomor satu dari buah yang memiliki kadar antioksidan tertinggi dibandingkan dengan 40 jenis buah dan sayuran lainnya. Antosianin telah diteliti dan ditemukan mampu mencegah penyakit jantung dan melindungi terhadap segala macam peradangan yang menjadi inti dari banyak penyakit yang umum saat ini, mulai dari asma, arthritis, hingga kanker. Diet yang memasukkan beras hitam dalam menu makan juga telah ditunjukkan mampu menurunkan kadar trigliserida (lemak jahat dalam darah) dan meningkatkan kadar HDL, juga dikenal sebagai kolesterol baik.
2. Protein Tinggi
Semangkuk nasi hitam mengandung karbohidrat yang lebih rendah daripada beras merah, namun lebih tinggi kandungan serat dan proteinnya. Satu porsi beras hitam (100 gram) menyediakan 17% dari asupan protein harian.
3. Vitamin Dan Mineral
Beras hitam mengandung sederet vitamin dan mineral penting, termasuk vitamin E, B1, B2, B3, dan B6, serta zinc, magnesium, dan fosfor. Vitamin B kompleks membantu tubuh melepaskan energi dan mengolahnya secara efektif, sementara kandungan magnesium dan zat besi di dalamnya membantu memerangi sindrom 3L: letih, lelah, lesu. Satu porsi nasi hitam memenuhi 8 persen dari asupan harian untuk zin, 6 persen zat besi, dan 20 persen dari nilai harian untuk fosfor. Zinc merupakan mineral yang mendukung kinerja sistem imun tubuh, sementara fosfor dibutuhkan untuk pembentukan gigi dan tulang. Beras hitam juga mengandung riboflavin yang berperan penting terhadap perlindungan sel dari stres oksidatif, radikal bebas penyebab kanker.
4. Detoks Hati
Menurut beberapa penelitian, beras hitam memainkan peran penting dalam menunjang kesehatan hati terutama dalam mencegah perlemakan hati, termasuk perlemakan hati alkoholik. Lagi-lagi ini karena adanya antioksidan tinggi dalam beras. Hati adalah salah satu organ tubuh terbesar manusia, bertanggung jawab untuk mengubah nutrisi dari makanan menjadi energi untuk digunakan tubuh. Hati juga mengatur hormon dan memainkan peran penting dalam detoksifikasi tubuh. Beras hitam memiliki kemampuan untuk membantu hati menghilangkan zat-zat beracun berkat kandungan fitonutrien yang secara signifikan mengurangi stres oksidatif dalam tubuh, sekaligus pula membantu memperbaiki dan meningkatkan fungsi masing- masing jaringan.
5. Melindungi Jantung
Beras hitam terbukti berperan dalam mencegah tekanan darah tinggi dan menurunkan pembentukan plak aterosklerotik di pembuluh darah jantung. Aterosklerosis, yang diwakili oleh pengerasan dinding arteri, adalah penyakit kardiovaskular yang mempengaruhi banyak orang di seluruh dunia. Makan nasi hitam dikatakan dapat memangkas angka kematian yang cukup tinggi dari penyakit
tersebut. Beras ini juga meningkatkan kesehatan jantung dengan mengurangi kolesterol LDL dan kolesterol total.
6. Melancarkan Pencernaan
Beras hitam memiliki kandungan serat yang tinggi yang mampu menambahkan
“massa” kedalam feses. Oleh karena hal itu beras hitam mampu menghilangkan, mencegah dan menyembuhkan masalah diare dan juga masalah pencernaan lainnya.
Serat membantu meningkatkan aktivitas gerak usus dan membantu meringankan sembelit. Serat dalam dosis tinggi dapat membantu mencegah penyerapan zat beracun dan membilasnya keluar dari tubuh.
7. Bebas Gluten
Sama seperti varietas lainnya, beras hitam secara alami bebas gluten, protein yang ditemukan dalam semua produk yang mengandung gandum/barley. Banyak orang yang menderita alergi gluten bisa mengonsumsi beras hitam untuk membantu menghilangkan masalah pencernaan yang terkait dengan sensivitas gluten. Penyakit ini biasa disebut penyakit Celiac. Penyakit Celiac adalah salah satu sensivitas langka terhadap gluten yang efek sampingnya dapat merusak dan meningkatkan resiko sindrom usus bocor.
8. Mencegah Diabetes
Beras hitam memiliki kandungan serat yang sangat tinggi 3,5 kali lipat lebih banyak dari nasi putih sehingga beras hitam membutuhkan waktu lebih lama untuk dicerna. Hal ini memberikan efek perlindungan pada sistem pencernaan sekaligus mempertahakan angka gula darah tetap konstan. Oleh karena itu, beras hitam dapat membantu dalam proses diet, mencegah resiko diabetes, dan mengelola pra-diabetes karena kandungan gulanya yang rendah.
9. Mengontrol Berat Badan
Mengonsumsi beras hitam untuk menurunkan berat badan menunjukkan hasil yang lebih baik daripada beras merah, karena teksturnya yang lebih padat dan lebuh kaya serat namun rendah kalori sehingga dapat membuat merasa kenyang lebih lama.
Selain itu, beras hitam dapat membantu mengontrol asupan kalori sehingga mampu melindungi obesitas dalam jangka panjang.
10. Meningkatkan Ketajaman Fungsi Otak
Selain berfungsi melindungi daya tahan tubuh, kandungan anthocyanin dalam beras hitam dapat meningkatkan ketajaman memori dan fungsi kognitif otak dengan cara memerangi stres oksidatif dalam tubuh. Stress oksidatif berkontribusi terhadap penurunan memori dan peradangan dalam otak.
2.2 Kopi Robusta (Coffea robusta)
Kopi robusta berasal dari Kongo dan masuk ke Indonesia pada tahun 1990.
Kopi jenis ini memiliki sifat lebih unggul dan sangat cepat berkembang, oleh karena itu jenis ini lebih banyak dibudidayakan oleh petani kopi Indonesia. Beberapa sifat penting kopi robusta yaitu: (1) Residen terhadap penyakit (HIV); (2) Tumbuh sangat baik pada ketinggian 400-700 m dpl (diatas permukaan laut), tetapi masih toleran pada ketinggian kurang dari 400 m dpl, dengan tempertur 21-240C; (3)Menghendaki daerah yang mempunyai bulan kering 3-4 bulan secara berturut-turut dengan 3-4 kali hujan kiriman;(4) Produksi lebuh tinggi daripada kopi arabika dan kopi liberika dengan rata-rata ± 9-13 ku/ha/th. Dan bila dikelola secara intensifdapar berproduksi 20 ku/ha/th; (5) Kualitas buah lebih rendah daripada kopi arabika tetapi lebih tinggi dari kopi liberika; (6) Rendemen ± 22% (perbandingan antara berat biji kopi dengan biji kopi yang telah menjadi bubuk) (Najiyati,2001)
Taksonomi tanaman kopi jenis robusta yaitu : Kingdom : Phylum
Division : Spermatophyta Sub Divisio : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Rubiales
Genus : Coffea
Spesies : Coffea canephora (Darwish, 1991 dalam Chamidah, 2012) a. Biji Buah Kopi
Tanaman kopi akan mulai berbunga setelah berumur ± 2 tahun. Bunga ini akan keluar dari sela-sela daun yang terletak pada cabang primer. Buga ini berasal dari kuncup-kuncup sekunder dan reproduktif yang berbuah, fungsinya menjadi kuncup
bunga. Kuncup bunga kemudian berkembang menjadi bunga secara serempak dan bergerombol (Najiyati et al., 2001).
Buah terdiri dari daging buah dan biji. Daging buah terdiri dari 3 bagian lapisan kulit luar (eksokarp), lapisan daging (mesokarp) dan lapisan kulit tanduk (endikarp) yang tipis tetapi keras. Buah kopi memiliki 2 biji, tetapi kadang-kadang hanya mengandung 1 butir atau bahkan tidak berbiji sama sekali. Biji ini terdiri atas kulit biji dan endosperm. Endosperm merupakan bagian yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan untuk membuat minuman kopi (Najiyati dkk, 2001). Gambar dari buah kopi robusta dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.1 Buah kopi Robusta
Daging buah kopi yang sudah matang mengandung lendir dan senyawa gula yang rasanya manis. Kulit tanduk buah kopi memiliki struktur agak keras dan membungkus sepasang biji kopi. Bagian dalam dari buah kopi adalah biji kopi.
Susunan biji kopi yaitu: (1) Kulit ari; (2) lembaga; (3) Celah atau center cut (Panggabean, 2011).
Gambar 2.2 Penampang melintang buah kopi
Gambar 2.3 Biji Kopi Robusta
b. Komposisi Kimia Biji Kopi
Komposisi kimia dari biji kopi bergantung pada spesies dan varietas dari kopi tersebut serta faktor-faktor lain lingkungan tempat tumbuh, tingkat kematangan dan kondisi penyimpanan. Proses pengolahan juga akan mempengaruhi komposisi kimia dari kopi. Misalnya penyangraian akan mengubah komonen labil yang terdapat pada kopi sehingga membentuk komponen yang kompleks (Panggaben, 2011).
Adapun komposisi kimia dari biji dan bubuk kopi robusta dapat dilihat pada tabe berikut ini:
Tabel 2.2 Komposisi kimia dari biji dan bubuk kopi robusta
No Komponen Biji Kopi Kopi Bubuk
1 Mineral 4,0 - 4,5 4,6 – 5,0
2 Kafein 1,6 - 2,4 -2,0
3 Trigonelline 0,6 – 0,75 0,3 – 0,6
4 Lipid 9,0 – 13,0 6,0 – 11,0
5 Asam Alifatik 7,0 – 10,0 3,9 – 4,6
6 Oligosakarida 1,5 – 2,0 1,0 – 1,5
7 Total Polisakarida 37,0 – 47,0 -
8 Asam Amino 2,0 0
9 Protein 11,0 – 13,0 13,0 – 15,0
10 Asam Humin - 16,0 – 17,0
Sumber: Yusianto, 1999 dalam Panggabean, 2011
Senyawa-senyawa kimia pada biji kopi dapat dibedakan atas senyawa volatile dan non volatile. Senyawa volatile adalah senyawa mudah menguap, terutama jika terjadi kenaikan suhu . Senyawa volatil berpengaruh terhadap aroma kopi antara lain golongan aldehid, keton, dan alkohol. Senyawa non volatile yang berpengaruh terhadap mutu kopi antara lain kafein, asam klorogenat, hidrokarbonalifatik, asam, alkohol, tiol, furan, piro, piridin, quiron, fenol (asam alifatik) dan amin aromatic (Ramanavicience, 2003).
Fenol merupakan salah satu senyawa yang berfungsi sebagai antioksidan.
Antioksidan merupakan senyawa yang melindungi sel tubuh dari serangan radikal bebas. Senyawa fenol meliputi flavonoid (turunan dari flavan), cincin kroman (tokoferol) dan lignin. Fenol juga dapat diklasifikasikan kedalam komponen yang larut seperti asam fenolik. Asam fenolik terdiri dari asam klorogenat, asam kafeat, dan asam vanilat (Silalahi, 2006).
c. Manfaat Biji Kopi
Menurut Dr. J. Murdoch Ritchie dalam “The Pharmacological Basis Of Therapeutic”, kafein yang terkandung dalam 1-2 cangkir kopi dapat meningkatkan detak jantung, menambah kecepatan berpikir dan inspirasi, menyembuhkan rasa kantuk dan kelelahan, peningkatan sensor stimulasi dan reaksi motoric, melebarkan pembuluh darah, mendorong aliran sekresi cairan maupun sekresi padat dari dalam tubuh, sehingga badan terasa lebih segar (Ramanavicience et al., 2003).
Dalam jumlah yang wajar kafein dapat membantu pikiran, pekerjaan dan pergaulan. Jumlah yang tepat berbeda untuk setiap orang dan efek kafein pada tiap orang berbeda. Secara umum mengkonsumsi 2 sampai 4 cangkir kopi setiap hari memiliki banyak digunakan dalam bidang obat-obatan dunia medis. Kafein adalah senyawa kimia hasil metilasi xanthin dengan bentuk dasar heterosiklis yang memiliki sifat farmakologi, sehingga kafein juga dikeal dengan nama 1,3,7 trimetil xanthin.
Kafein berfingsi untuk merangsang aktivitas susunan saraf dan meningkatkan kerja jantung sehingga jika dikonsumsi dalam jumlah berlebihan akan bersifat racun dengan menghambat mekanisme susunan saraf manusia. Kafein didalam kopi Robusta komposisinya 1,6 – 2,4%, memiliki peran penting dalam pengembangan
pertahanan tubuh melawan bakteri dengan meningkatkan konsentrasi beberapa sel immunokompeten dan memperkuat aktivitas lisozim. Kandungan asam klorogenik dan asam kafein yang merupakan asam organik non-volatil mampu mencegah pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif, senyawa antibakteri tersebut bekerja dengan cara masik kedalam sel dan merusak struktur dinding sel bakteri (Ramanavicience et al., 2003).
Sitem kekebalan tubuh yang kuat merupakan suatu keharusan untuk menjaga kesehatan dan mencegah timbulnya penyakit. Feno juga dapat meningkatkan sirkulasi darah dan meningkatkan kesehatan jantung sehingga menurunkan risiko penyakit jantung dan penyakit kardiovaskular (Prindle et al.,2000).
Asam klorogenat sangat bagus untuk penungkatan energi kerena membantu tubuh melepaskan glukosa. Kandungan asam klorogenat didalam kopi dapat menghambat penyerapan gula disaluran pencernaan. Bergabagai penelitian para ahli juga telah membuktikan bahwa mengkonsumsi atau meminum kopi mampu menurunkan hingga 50% dari resiko diabetes. Asam klorogenat merpakan zat yang berperan sangat penting dalam pembentukan insulin (Prindle et al.,2000)
d. Senyawa Antioksidan Biji Kopi
Antioksidan merupakan zat yang mampu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas yang mampu merusak struktur membrane sel. Antioksidan merupakan senyawa pemberi electron atau reduktan. Senyawa ini memiliki berat molekul kecil, tetapi mampu menginaktivasi berkembangnya reaksi oksidasi, dengan cara mencegah terbentuknya radikal. Antioksidan juga merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi, dengan mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif, sehingga kerusakan sel akan terhambat (Winarsi, 2007).
Senyawa antioksidan akan menjaga integrasi dan berfungsinya membrane lipid, protein sel dan asam nukleat. Komponen terbesar yang menyusun membrane sel imun adalah senyawa asam lemak tak jenuh yang sensitive tehadap perubahan keseimbangan oksidan-antioksidan. Membran ini merupakan barrier (pertahanan) tehadap serangan berbagai benda asing (Winarsi, 2007).
Kopi mengandung senyawa antioksidan yang berperan terhadap manfaat kesehatan, termasuk perlindungan dari berbagai penyakit, seperti penyakit jaringan lunak yang terjadi karena adanya invasi bakteri, virus, antigen dan lain-lain. Senyawa antioksidan tersebut antara lain adalah kafein, fenol, dan asam klorogenat (Winarsi, 2007).
Kafein merupakan senyawa alkaloid yang dapat berfungsi sebagai antioksidan.
Menurut Handayani et al., (2014) kafein sebagai antioksidan dapat berperan sebagai perendam radikal bebas. Adanya antioksidan dapat membantu tubuh dalam menangkal efek pengrusakan oleh senyawa radikal bebas, seperti penurunan system imun. Senyawa kafein mampu melindungi sel imun dari kerusakan jangka panjang (Weinberg et al., 2002). Menurut Ramanavicience et al.,(2003) kafein memiliki peran dalam pengembangan pertahanan tubuh melawan agen infeksi dengan meningkatkan aktivitas sel imun dan memperkuat aktivitas sel imun dan memperkuat aktivitas lisozim.
Fenol mampu menetralkan radikal bebas dengan efek merusak terhadap sel-sel dan jaringan tubuh. Radikal bebas sering dikaitkan sebagai penyebab kerusakan sel yang berhubungan dengan penuaan. Sebagai antioksidan kuat, fenol mampu memperlambat proses penuaan. Fenol aktif memperkuat system kekebalan tubuh.
Fenol memiliki mekanisme penghambatan dengan cara meracuni protoplasma agen infeksi dan merusak dinding agen infeksi serta mengendapkan protein agen infeksi (Prindle et al., 2000).
Richelle et al., (2001) dalam menyatakan bahwa asam klorogenat, yaitu ester dari asam kafeat merupakan komponen terbanyak dalam kopi. Asam klorogenat mampu melawan radikal bebas yang masuk kedalam tubuh dengan cara mempertahankan struktur normal sel dan fungsinya. Asam klorogenat bekerja dengan cara masuk kedalam agen asing dan merusak struktur dinding agen asing tersebut (Winarsi, 2007).
Mengkonsumsi kopi sebagai antioksidan dalam jumlah memadai dilaporkan dapat menurunkan kejadian penyakit degenerative, seperti kardiovaskuler, kanker, aterosklerosis, dan lain-lain. Konsumsi makanan yang mengandung antioksidan juga
dapat meningkatkan status imunologis dan menghambat timbulnya penyakit degeneretif (Winarsi, 2007).
2.3 Kopi Arabika (Coffea Arabica)
Arabika (Coffea arabica) diduga pertama kali diklasifikasikan oleh seorang imuwan Swedia bernama Carl Linnaeus (Carl von Linne) pada tahun 1753. Jenis kopi yang memiki kandungan kafein sebesar 0,8-1,4% ini awalnya berasal dari Brazil dan Etiopia. Arabica merupakan spesies kopi pertama yang ditemukan dan dibudidayan hingga sekarang. kopi arabika tumbuh di daerah dengan ketinggian 700-1700 mdpl dengan suhu 16-200C, beriklim kering tiga bulan secara berturut-turut. Jenis kopi arabika sangat rentan terhadap serangan penyakit karat daun Hemileia vastatrix (HV), terutama bila ditanam di daerah dengan elevasi kurang dari 700 m, sehingga dari segi perawatan dan pembudayaan kopi arabika memang butuh perawatan lebih disbanding kopi jenis lainnya. Kopi arabika saat ini telah menguasai sebagian besar pasar kopi dunia dan harganya jauh lebih tinggi disbanding jenis kopi lainnya. Di Indonesia kita dapat menemukan sebagian besar perkebunan kopi arabika di daerah pegunungan Toraja, Sumatera Utara, Aceh dan beberapa daerah di pulau Jawa. Beberapa jenis kopi arabika memang sedang banyak dikembangkan di Indonesia antara lain kopi arabika jenis Abesinia, Pasumah, Marago, Typica dan Congensis.
Adapun klasifikasi ilmiah kopi arabika dapat dilihat dibawah ini : Kerajaan : Plantae
Filum : Angiospermae Kelas : Eudikotil Ordo : Gentianales Famili : Rubiaceae Upafamili : Ixoroideae Bangsa : Coffeae
Genus : Coffea
Spesies : C.arabica
Nama binomial : Coffea Arabica
Kopi merupakan tanaman yang menghasilkan sejenis minuman. Minuman tersebut diperoleh dari seduhan kopi dalam bentuk bubuk. Kopi bubuk adalah biji kopi yang telah disangrai, digiling atau ditumbuk hingga menyerupai serbuk halus (Ridwansyah, 2003).
a. Karakteristik Tanaman Kopi Arabika
Tanaman kopi arabika pendek menyerupai perdu dengan ketinggian 2-3 meter. Batang berdiri tegak dengan bentuk membulat. Pohonnya memiliki percabangan yang banyak. Warna daun kopi arabika hijau mengkilap seperti memiliki lapisan lilin. Daun yang telah tua berwarna hijau gelap. Bentuk daun memanjang atau lonjong dengan ujung daun meruncing. Pangkal daun tumpul dan memiliki tangkai yang pendek. Struktur tulang daun menyirip. Kopi arabika mulai berbunga setelah musim hujan. Bunga tumbuh pada ketiak daun. Bunga kopi berwarna putih dan bisa melakukan penyerbukan sendiri, tidak ada perbedaan bunga jantan dan betina. Dari bentuk kuncup hingga menjadi buah yang siap panen membutuhkan waktu 8-11 bulan. Buahnya bulat seperti telur, dengan warna buah hijau kemudian berubah menjadi merah terang saat matang. Apabila buah telah matang cenderung mudah rontok. Oleh karena itu harus dipanen dengan segera, untuk detailnya silahkan baca cara memanen buah kopi. Buah yang rontok ke tanah akan mengalami penurunan mutu, cenderung bau tanah. Pohon kopi arabika mempunyai perakaran tunjang yang dalam. Guna akar yang dalam ini untuk menopang pohon agar tidak mudah roboh dan bertahan pada kondisi kekeringan. Pertumbuhan akar ditentukan sejak pohon dipindahkan dari pembibitan. Pohon yang perakarannya tidak tumbuh dengan baik, akan mengganggu produktivitas.
Gambar 2.4. Coffea Flowers Gambar 2.5. Coffea Fruits
b. Verietas Kopi Arabika
Ada banyak varietas kopi arabika yang ditanam di Indonesia. Setiap varietas mempunyai daya tumbuh dan daya adaptasi yang berbeda-beda. Pemilihan varietas dalam budidaya hendaknya disesuaikan dengan kondisi lingkungan tempat budidaya.
Untuk mendapatkan hasil yang optimal gunakan varietas unggul dari sumber terpercaya. Kementerian pertanian melalui Puslit Koka selalu mengeluarkan varietas unggul. Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:
S 795. Varietas ini memiliki produktivitas 1000-1500 kg/ha pada kepadatan tanam 1600-2000 pohon per hektar. Mulai berbunga pada umur 15-24 bulan. Agak tahan terhadap serangan karat daun bila ditanam diketinggian lebih dari 1000 meter dpl.
USDA 762. Produktivitas kopi jenis ini mencapai 800-12000 kg/ha. Mulai berbunga pada umur 32-34 bulan. Agak tahan terhadap penyakit karat daun.
Andung sari-1. Produktivitas sekitar 350 kg/ha. Mulai berbunga pada umur 15-24 bulan. Bila ditanam diketinggian kurang dari 900 meter, varietas ini rentan terhadap serangan karat daun namun cukup tahan ditanam di daerah yang kurang subur.
Sigarar Utang. Produktivitasnya mencapai 1500 kg per hektar. Varietas ini memilikikeistimewaan bisa berbuah terus menerus mengikuti pola sebaran hujan. Bijinya berukuran besar, rentan terhadap hama bubuk buah dan
nematoda, namun cukup tahan karat daun. Disarankan ditanam pada ketinggian di atas 1000 meter dpl.
c. Deskripsi Tanaman Kopi Arabika
Kopi arabika memiliki banyak kultivar, galur dan klon. Kebanyakan jenis yang ada saat ini bersumber dari kultivar Typica dan Bourbon yang dibawa dari Yaman.
Kultivar Typica memiliki buah lebih besar, namun produktivitasnya lebih rendah.
Sedangkan kultivar Bourbon memiliki daun yang lebih lebar, buah lebih membulat dan batang yang tegak. Adapun deskripsi dari tanaman kopi arabika yaitu sebagai berikut:
1. Batang
Pohon kopi arabika memiliki perakaran yang dangkal, sekitar 30 cm dari permukaan tanah. Dalam keadaan terawatt pohon ini tumbuh seperti perdu, tingginya sekitar 2-3 meter. Namun bila tidak di pangkas bisa tumbuh hingga 5 meter. Terdapat dua tipe cabang pada tanaman kopi arabika, yaiu cabang yang tumbuh vertical dan cabang yang tumbuh horizontal.
2. Daun
Tanaman kopi arabika memiliki daun yang kecil, panjangnya 12-15 cm. Warna daun hijau mengkilap seperti dilapisi lilin. Pada ketiak daun tumbuh mata tunas. Mata tunas ini bisa menjadi cabang tergantung kondisi.
3. Bunga
Bunga tumbuh dari mata tunas yang terletak di ketiak daun. Bunga menyerbuk sendiri, penyerbukan biasanya terjadi di pagi hari dengan batuan angina dan serangga.
Hujan yang mengguyur mulai dari penyerbukan hingga buah siap di panen sekitar 6-9 bulan.
4. Buah
Buah kopi arabika lebuh besar dibanding robusta. Buah tersebut akan rontok dari tangkainya saat jadi matang. Jadi perlu pemanenan yang hati-hati sebelum buah rontok.
Gambar 2.6. Buah kopi arabika yang telah matang
d. Komposisi Kimia Kopi Arabika
Biji kopi memiliki kandungan yang berbeda baik dari jenis dan proses pengolahan kopi. Perubahan ini disebabkan karena adanya oksidasi pada saat proses penyangraian. Komposisi kimia dari kopi arabika dapat di lihat pada tabel berikut :
Tabel 2.3. Komposisi Kimia Kopi Arabika
No Komponen Arabika Green Arabika Roasted
1 Mineral 3.0 - 4.2 3.5 – 4.5
2 Kafein 0.9 – 1.2 1.0
3 Trigonelline 1.0 – 1.2 0.5 – 1.0
4 Lemak 12.0 – 18.0 14.5 – 20.0
5 Asam Alifatis 1.5 – 2.0 1.0 – 1.5
6 Asam Amino 2.0 0
7 Protein 11.0 – 13.0 13.0 – 15.0
Sumber : Clarke dan Macrae (1987).
2.4 Pengolahan Kopi Dan Beras Hitam 1. Pengolahan Kopi
Pada saat ini perkembangan olahan kopi baik itu kopi arabika ataupun kopi robusta sudah sangat beraneka ragam serta kopi pada saat ini dalam bentuk olahan serta berbagai produk sudah sangat terlihat. Hal itu dapat diperhatikan dari banyaknya iklan yang berada di televisi yang menayangkan berbagai macam produk olahan dari kopi, diantaranya adalah kopi instan dengan berbagai macam campuran seperti krim dan susu.
Melihat banyaknya produk dan merk dari olahan kopi yang terlihat di lingkungan masyarakat, maka kebutuhan akan kopi akan semakin meningkat sehingga inovasi atau diversifikasi olahan baru dari kopi akan semakin bertambah dan akan dicari.
Potensi Indonesia sebagai penghasil kopi sangat besar sehingga pemicu untuk melakukan penelitian tentang diversifikasi olahan kopi akan sangat besar dan terbuka lebar.
Adapun cara-cara pengolahan kopi terdiri dari beberapa tahapan proses yaitu sebagai berikut :
a. Penyangraian
Kunci dari proses produksi kopi bubuk adalah penyangraian. Proses ini merupakan tahapan pembentukan aroma dan cita rasa khas kopi dari dalam biji kopi dengan perlakuan panas. Biji kopi secara alami mengandung cukup banyak senyawa organic calon pembentuk citarasa dan aroma khas kopi. Waktu sangria ditentukan atas dasar warna biji kopi sangria mendekati cokelat tua kehitaman (Mulato, 2002).
Roasting merupakan proses penyangraian biji kopi yang tergantung pada waktu dan suhu yang ditandai dengan perubahan kimiawi yang signifikan. Terjadi kehilangan berat kering terutama gas CO2 dan produk pirolisis volatile lainnya.
Kebanyakan produk pirolisis ini sangat menentukan citarasa kopi. Kehilangan berat kering terkait erat dengan suhu penyangraian. Berdasarkan suhu penyagraian yang digunakan kopi sangria dibedakan atas 3 golongan yaitu ligh roast suhu yang digunakan 1930C sampai 1990C, medium roast suhu yang digunakan 2040C dan dark roast suhu yang digunakan 2130C sampai 2110C. Light roast menghilangkan 3-5%
kadar air, medium roast menghilangkan 5-8% dan dark roast menghilangkan 8-14 kadar air (Varnam and Sutherland, 1994).
Penyangrai bisa berupa oven yang beroperasi secara batch atau continuous.
Pemanasan dilakukan pada tekanan atmosfer dengan media udara panas atau gas pembakaran. Pemanasan juga dapat dilakukan dengan melakukan kontak dengan permukaan yang dipanaskan dan pada beberapa desain pemanas, hal ini merupakan faktor penentu pada pemanasan. Desain paling umum yang dapat disesuaikan baik untuk penyangraian secara batch maupun continues yaitu berupa drum horizontal yang dapat berputar. Umumnya, biji kopi dicurahkan sealiran dengan udara panas melalui drum ini, kecuali pada beberapa roaster dimana dimungkinkan terjadi aliran silang dengan udara panas. Udara yang digunakan langsung dipanaskan menggunakan gas atau bahan bakar, pada desain baru digunakan system udara daur ulang yang dapat menurunkan polusi di atmosfer serta menekan biaya operasional (Ciptadi dan Nasution, 1985).
Perubahan fisik dan kimia terjadi selama proses penyangraian seperti swelling, penguapan air, terbentuknya, senyawa volatile, karamelisasi karbohidrat, pengurangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2, sebagai hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang karakteristik pada kopi. Swelling selama penyangraian disebabkan karena terbentuknya gas-gas yang sebagian besar terdiri dari dari CO2 kemudian ini mengisi ruang dalam sel atau pori-pori kopi. Senyawa yang membentuk aroma dan rasa didalam kopi adalah :
- Golongan fenol dan asam tidak mudah menguap yaitu asam kofeat, dan asam klorogenat, asam ginat dan riboflavin.
- Golongan senyawa karbonil yaitu asetaldehid, propanon, alkohol, vanillin aldehid.
- Golongan senyawa karbonil asam yaitu oksasuksinat, aseto asetat, hidroksi pirufat, keton kaproat, oksalasetat, mekoksalat, merkaptopiruvat.
- Golongan asam amino yaitu leusin, iso leusin, variline, hidroksipoline, alanin, threonin, glisin, dan asam aspartat.
- Golongan asam mudah menguap yaitu asam asetat, propionate, butirat dan volerat.
Didalam proses penyangraian, sebagian kecil dari kafein akan menguap dan terbentuk komponen-komponen lain yaitu aseton, furfural, ammonia, trimethilamin, asam formiat dan asam asetat. Kafein di dalam kopi terdapat baik sebagai senyawa bebas maupun dalam bentuk kombinasi dengan klorogenat sebagai senyawa kalium kafein klorogenat. Biji kopi yang disangrai dapat langsung dikemas. Pengemasan dilakukan dengan kantong kertas, ketika kopi dipisahkan dari outlet khusus dan digunakan langsung oleh kosumen. Tempat penyimpanan yang lebih baik serta kemasan vakum diperlukan untuk mencegah deteriorasi oksidatif jika kopi tidak melewati outlet khusus.
b. Pendinginan Biji Sangrai
Proses pendinginan biji kopi telah disangrai sangat perlu dilakukan. Ini untuk mencegah agar tidak terjadi pemanasan lanjutan yang dapat mengubah warna, flavor, volume atau tingkat kematangan biji yang diinginkan. Beberapa cara dapat dilakukan antara lain pemberian kipas, ataupun dengan menaruhnya kebidang datar (Pangabean, 2012).
Setelah proses sangria selesai, biji kopi harus segera didinginkan didalam bak pendinginan. Pendinginan yang kurang cepat dapat menyebabkan proses penyangraian berlanjut dan biji kopi menjadi gosong (over roasted). Selama pendinginan biji kopi diaduk secara manual agar proses pendinginan lebih cepat dan merata. Selain itu, proses ini juga berfungsi memisahkan sisa kulit ari yang terlepas dari biji kopi pada saat proses sangria (Mulato, 2002).
c. Penghalusan/Penggilingan Biji Kopi Sangrai
Biji kopi sangrai dihaluskan dengan mesin penghalus sampai diperoleh butiran kopi bubuk dengan ukuran tertentu. Butiran kopi bubuk mempunyai luas permukaan yang relatif besar dibandingkan jika dalam keadaan utuh. Dengan demikian, senyawa pembentuk citarasa dan senyawa penyegar mudah larut dalam air seduhan (Mulato, 2002).
Salah satu perubahan kimiawi biji kopi penyangraian dapat dimonitor dengan perubahan nilai pH. Biji kopi secara alami mengandung berbagai jenis senyawa volatile seperti aldehida, furfural, keton, alkohol, ester, asam format, dan asam asetat
yang mempunyai sifat mudah menguap. Makin lama makin tinggi suhu penyangraian, jumlah ion H+ bebas didalam seduhan makin berkurang secara signifikan. Biji kopi secra alami mengandung cukup banyak senyawa calon pembentuk cita rasa dan aroma khas kopi antara lain asam amino dan gula. Selama penyangraian beberapa senyawa gula akan terkaramelisasi menimbulkan aroma khas. Senyawa yang menyebabkan rasa sepat atau rasa asam seperti tannin dan asam asetat akan hilang dan sebagian lainnya kan bereaksi dengan asam amino membentuk senyawa melacidin memberikan warna cokelat (Mulato, 2002).
2. Beras Hitam
Beras hitam merupakan salah satu varietas yang sangat jarang kita temui di sekitar kita. Selain karena tidak bisa tumbuh di sembarang tempat, beras hitam juga tidak begitu disukai oleh masyarakat untuk dikonsumsi seperti beras putih karena memilki tekstur yang keras ketika dimasak. Oleh karena hal tersebut, maka produk atau diversifikasi olahan dari beras hitam masih sangat jarang terlihat. Namun ada beberapa orang yang menggunakan beras sebagai bahan tambahan dalam beberapa produk seperti cake, bahkan ada yang menggunakan sebagai bahan untuk kecantikan karena memiliki kandungan yang sangat baik untuk kecantikan.
Melihat masih sangat kurangnya olahan dari beras hitam, maka sangat perlu di lakukan penelitian untk memperbnyak olahan dari beras hitam sehingga dapat terlihat di masyarakat bahwa beras hitam dapat dimanfaatkan sebagaimana pemanfaatan dari beras dengan warna lain.
3 Kopi Beras Hitam
Kopi beras hitam adalah salah satu diversivikasi olahan dari beras hitam serta juga kopi, baik itu kopi robusta maupun kopi arabika. Beras hitam merupakan varietas atau hasil pertanian yang sangat jarang bahkan langka ditemui di berbagai tempat, hanya di daerah tertentu saja dapat ditemui beras hitam tersebut. Di Sulawesi Selatan beras hitam hanya dapat di temui di daerah dataran tinggi seperti Enrekang dan Tana Toraja. Itu dapat membuktikan bahwa beras hitam hanya dapat ditemui di daerah dataran tinggi dengan udara yang dingin. Beras hitam memiliki kadar antioksidan tinggi yang sangat baik untuk kesehatan, namun beras hitam belum
memiliki banyak hasil olahan. Maka dari itu perlu di buat diversifikasi olahan dari beras hitam agar antioksidan dari beras hitam dapat di manfaatkan. Salah satu diversifikasi dari beras hitam yaitu dengan mengolah menjadi kopi beras hitam. Kopi beras hitam merupakan hasil bland dari kopi arabika dan beras hitam serta kopi robusta dan beras hitam. Selain mendapatkan antioksidan, kita juga dapat mencium aroma yang khas perpaduan beras hitam dan kopi.
III. METODOLOGI 3.1 Waktu Dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 18 Februari sampai 14 April 2017.
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, penelitian pendahuluan dilaksanakan di Laboratorium Pascapanen, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Balibangtan Karangploso, Malang, Jawa Timur dan uji kimia dilaksanakan di Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya Malang, Jawa Timur.
3.2 Alat Dan Bahan Alat :
Alat penyangrai kopi, blower, blower manual, alat penggiling kopi, kuas, baskom, plastik, wajan tanah, sendok kayu, timbangan analitik, sendok plastik, cup plastik, nyiru, kompor
Bahan :
Kopi arabika, kopi robusta, beras hitam 3.3 Sumber Bahan Baku
Bahan baku di dapatkan dari tempat yang berbeda, Kopi Arabika dan Kopi Robusta di dapat dari kota Pasuruan, Jawa Timur, sedangkan Beras Hitam di dapatkan dari pasar tradisional kota Rantepao Tana Toraja, Sulawesi Selatan.
3.4 Metode Penelitian
Kopi Arabika, Kopi Robusta serta Beras Hitam disangrai dengan suhu tertentu dan di campurkan dengan persentase 50%:50%, 40%:60%, 30%:70%, 20%:80%
dengan menggunakan 3 ulangan. Adapun metode yang digunakan yaitu rancangan acak lengkap (RAL) kemudian data dianalisa ragam berdasarkan perlakuan yang berpengaruh nyata di uji beda nyata menggunakan uji Tukey dan Duncan dengan menggunakan bantuan program SPSS. Penelitian dilaksanakan dalam 2 tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama.
1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dimaksudkan penelitian percobaan yang dilakukan untuk menentukan metode serta perlakuan yang akan digunakan dalam penelitian utama,
agar dapat memperoleh hasil penelitian yang akan dilakukan pada saat pengambilan data pada penelitian.
2. Pengamatan Fisik Utuh pada Kopi dan Beras
Pengamatan dilakukan terhadap fisik kopi arabika dan kopi robusta meliputi bentuk biji kopi apakah ada cacat atau tidak, berat biji kopi, serta memperhatikan apakan ada yang perlu di buang atau tidak. Begitupun dengan beras hitam yang telah disiapkan.
3. Penentuan Metode dan Suhu Penyangraian
Penentuan penyangraian dilakukan dengan dua metode, yaitu dengan menggunakan alat penyangrai yang berbentuk tong dan metode kedua yaitu dengan menggunakan wajan dari tanah liat. Penyangraian dilakukan dengan suhu yang berbeda-beda. Kopi disangarai pada suhu 170-1800C selama ± 15 menit untuk kopi robusta dan untuk kopi arabika di sangrai selama ± 12 menit. Sedangkan untuk beras hitam di sangrai pada wajan tanah liat dengan suhu 100-1500C selama ± 2 -3 jam.
4. Penelitian Utama
Penelitian utama merupakan lanjutan yang dianggap maksimal untuk pengambilan data pada penelitian, untuk memperoleh data pengamatan pada pengambilan sampel pada pembuatan kopi beras hitam serta analisis penelitian dalam pembuatan kopi beras hitam yang dilakukan.
5. Penimbangan Sampel Beras Hitam dan Kopi
Penimbangan kopi dan beras hitam adalah parameter pengamatan untuk melihat rendemen dari kopi dan beras hitam. Pada pengamatan ini dilakukan penimbangan berat kopi dan beras hitam yang masih mentah atau masih berbentuk biji. Kopi dan beras hitam ditimbang sebelum di sangrai dan ditimbang kembali sesudah di sangrai.
Setelah itu akan ditimbang kembali setelah kopi dan beras hitam telah di giling halus dan berbentuk bubuk. Hal tersebut dimaksudkan untuk membandingkan 3 varietas tersebut yang mengalami penyusutan bobot baik dalam proses penyangraian maupun dalam proses penggilingan serta mengukur berapa persen dari kopi serta beras hitam yang mengalami penyusutan bobot.
6. Perlakuan Pencampuran
Pencampuran (Mixing) dilakukan dengan 4 perlakuan dan 2 faktor yaitu 50%
beras hitam dan 50% kopi arabika bubuk, 40% beras hitam dan 60% kopi arabika bubuk, 30% beras hitam dan 70% kopi arabika bubuk, 20% beras hitam dan 80%
kopi arabika bubuk, 50% beras hitam dan 50% kopi robusta bubuk, 40% beras hitam dan 60% kopi robusta bubuk, 30% beras hitam dan 70% kopi robusta bubuk, serta 20% beras hitam dan 80 % kopi robusta bubuk.
7. Diagram Alir Pengolahan Kopi Beras Hitam
KOPI ARABIKA DAN ROBUSTA
SORTASI
PENYANGRAIAN
PENDINGINAN KOPI YANG
TELAH DI SANGRAI
PEMISAHAN BIJI KOPI YANG BAGUS DENGAN YANG
RINGAN
PENGGILINGAN
BERAS HITAM
PENYANGRAIAN
PENDINGINAN BERAS YANG TELAH DI SANGRAI
PENGGILINGAN
PENIMBANGAN DAN PENCAMPURAN KOPI + BERAS : 50%+50%, 60%+40%,
70%+30%, 80%+20%
Uji kimia dan uji organoleptik
8. Perlakuan Penelitian
Perlakuan dalam penelitian ini adalah dua faktorial yang berbeda , faktor pertama (A) yaitu perbedaan jenis kopi yang digunakan.
A1 = Kopi Arabika A2 = Kopi Robusta
Faktor yang kedua (B) yaitu, persentasi penambahan beras hitam pada kopi arabikadan kopi robusta yang berbeda.
B1 = 50%
B2 = 40%
B3 = 30%
B4 = 20%
Dengan demikian, perlakuan penelitian pembuatan kopi beras hitam adalah sebagai berikut :
A1B1 = Kopi arabika 50% dan Beras Hitam 50%
A1B2 = Kopi arabika 60% dan Beras hitam 40%
A1B3 = Kopi arabika 70% dan Beras hitam 30%
A1B4 = Kopi arabika 80% dan Beras hitam 20%
A2B1 = Kopi robusta 50% dan Beras hitam 50%
A2B2 = Kopi robusta 60% dan Beras hitam 40%
A2B3 = Kopi robusta 70% dan Beras hitam 30%
A2B4 = Kopi robusta 80% dan Beras hitam 20%
9. Parameter Pengamatan
a. Analisa Uji Kadar Air (AOAC,1995)
Analisis kadar air dengan menggunakan oven. Kadar air dihiting sebagai persen berat, artinya berapa gram cawan yang digunakan dengan yang selisih berat dari contoh yang belum diuapkan dengan contoh yang telah dikeringkan. Jadi kadar air dapat diperoleh dengan menghitung kehilangan berat contoh yang dipanaskan. Urutan kerjanya sebagai berikut :
- Cawan poselin dengan penutup dibersihkan dan dikeringkan dalam oven pada suhu 1050-1100C selama 1 jam. Kemudian didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang beratnya (A gram).
- Sampel ditimbang sebanyak 2 gram dan ditaruh dalam cawan porselin yang telah diketahui beratnya (B gram). Sampel dalam porselin ini kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 1050-1100C sampel konstan selama 5 jam, selanjutnya didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang (C gram).
- Penimbangan ini di ulang sampai diperoleh berat yang konstan. Adapun presentase kadar air yang dihitung sebagai berikut :
Kadar air =
Dimana :
A = Berat kering cawan (gr)
B = Berat kering cawan dan sampel awal (gr)
C = Berat kering cawan dan sampel setelah dikeringkan (gr) b. Analisa Kuatitatif Kafein
Sebanyak 1 gram bubuk kopi dimasukkan kedalam gelas piala kemudian ditambahkan 150 mL akuades panas kedalamnya sambil diaduk. Larutan kopi panas disaring melalui corong dengan kertas saring kedalam Erlenmeyer, kemudian 1,5 g kalsium karbonat (CaCo3) dan larutan kopi tadi dimasukka ke dalam corong pisah
lalu diekstraksi sebanyak 4 kali, masing-masing dengan penambahan 25 mL kloroform. Lapisan bawahnya diambil, kemudian diekstrak (fase kloroform) ini diuapkan dengan rotary evaporator hingga kloroform menguap seluruhnya. Ekstrak kafein bebas pelarut dimasukkan kedalam labu takar 100 mL, diencerkan dengan akuades hingga garis tanda dan dihomogenkan, kemudian ditentukan kadarnya dengan spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang 275 nm. Perlakuan yang sama dilakukan untuk tiap-tiap sampel bubuk kopi dengan berat 1 gram (Fitri, 2008).
c. Uji Aktivitas Antioksidan
Menurut Dungir et al., (2012) penentuan aktivitas antioksidan dilakukan dengan 2 tahapan utama yaitu persiapan sampel dan pengujian. Persiapan sampel dilakukan dengan cara melarutkan sampel dengan air panas 100 mL selama 10 menit kemudian dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring hingga didapatkan ekstrak.
Pengujian aktivitas penangkal radikal bebas DPPH dilakukan berdasarkan penelitian Dungir dkk. (2012) dan telah dimodifikasi yaitu sebanyak 0,5 mL masing-masing larutan sampel ditambahkan dengan 2 mL larutan DPPH dan divortex selama 2 menit. Berubahnya warna larutan menunjukkan efisiensi penangkal radikal bebas.
Selanjutnya diinkubasi selama 30 menit dan dilanjutkan dengan pengukuran absorpbansi pada panjang gelombang 517 nm dengan menggunakan spektrofotometer UV-VIS. Aktivitas penangkal radikal bebas dihitung sebagai persentase berkurangnya warna DPPH dengan menggunakan persamaan :
Persentase Penghambatan =
d. Uji Organoleptik
Uji organoleptik dilakukan untuk mengetahui tingkat kesukaan penelis terhadap produk. Pada pengujian ini ada 18 orang penelis yang terlebuh dahulu di surveu memiliki kesukaan pada kopi dan memberikan penilaian berdasarkan tingkat kesukaan terhadap produk meliputi warna, aroma, rasa, tekstur, tingkat kesukaan keseluruhan dengan pengujian dilakukan dengan menggunakan metode hedonik dengan 1-5 yaitu :
1 = Sangat tidak suka 2 = Tidak suka 3 = Cukup suka 4 = Suka
5 = Sangat suka e. Pengolahan Data
Dari hasil penelitian diperoleh nilai, kadar air, kadar antioksidan, kadar kafein dan kadar karbohidrat. Kemudian data dianalisis menggunakan program statistical package sciences (SPSS) versi 16.0 dengan metode univeriate general model dan untuk melihat taraf perlakuan yang berbeda dilanjutkan uji lanjut Tukey.
